Arco Gateway
English: Gateway Arch

Arco Gateway
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El Arco Gateway en enero de 2008
Ubicación
PaísBandera de Estados Unidos Estados Unidos
LocalizaciónMonumento a la Expansión Nacional de Jefferson Bandera de Estados Unidos San Luis, Misuri, Estados Unidos
Coordenadas38°37′28″N 90°11′05″O / 38°37′28″N 90°11′05″O / -90.1847
Información general
UsosMonumento conmemorativo, turismo
EstiloExpresionismo estructural
Catalogaciónhito histórico nacional y lugar inscrito en el Registro Nacional de Lugares Históricos
Declaración28 de mayo de 1987 y 28 de mayo de 1987
Inicio12 de febrero de 1963
Finalización25 de mayo de 1965
Fecha de construcción1963-1965
Inauguración28 de octubre de 1965
Coste13 millones de dólares (en 1963)
Altura
Altura máxima200 metros
Dimensiones
Otras dimensiones200 metros de ancho
Diseño y construcción
ArquitectoEero Saarinen, Saarinen and Associates
PromotorTishman Realty & Construction Company
Ingeniero estructuralHannskarl Bandel
ContratistaMacDonald Construction Co.

El Arco Gateway, o la Puerta hacia el Oeste, es la parte más importante del Monumento a la Expansión Nacional de Jefferson en San Luis, Misuri. Se construyó como un monumento conmemorativo de la expansión hacia el oeste de los Estados Unidos. Cuenta con 200 metros de altura máxima, lo que le convierte en el monumento más alto hecho por el hombre en los Estados Unidos, en el edificio accesible más alto del estado de Misuri y también en la mayor estructura arquitectónica con forma de arco catenario aplastado.

Se emplaza en la orilla oeste del río Misisipi, donde se fundó la ciudad de San Luis. El arco fue diseñado por el arquitecto estadounidense de origen finlandés Eero Saarinen y el ingeniero de estructuras alemán Hannskarl Bandel en 1947. Su construcción comenzó el 12 de febrero de 1963 y terminó el 28 de octubre de 1965 y costó 13 millones de dólares en su tiempo (unos 90 millones de dólares hoy en día). El monumento se abrió al público el 10 de junio de 1967.

Diseño

Características físicas

Las ventanas del observatorio se sitúan en el ápice del arco.

Tanto la altura como la anchura del arco son 192 metros. El arco es el monumento conmemorativo más alto de los Estados Unidos y el monumento de acero inoxidable más alto del mundo.

Las secciones cruzadas de las patas del arco son triángulos equiláteros cuyos lados se van estrechando desde 16 m en las bases hasta 5,2 m en lo alto. Cada muro consiste en una capa de acero inoxidable cubriendo dos muros de acero de construcción con hormigón armado en medio de estos desde el nivel del suelo hasta 91m. de altura, y acero de construcción hasta el ápice. El arco está hueco para acomodar un sistema único de tranvía que lleva a los visitantes hasta un observatorio en su parte más alta.

En enero de 1970, entre temperaturas glaciales, el arco encogió 7.6cm. El superintendente del Monumento Jefferson a la Expansión Nacional, Harry Pfanz, dijo que la contracción era algo normal en épocas con clima más frío, y que la seguridad del monumento no estaba en riesgo.

La carga estructural se soporta gracias a un diseño de revestimiento resistente. Cada pata está hundida en hormigón en un agujero de 13m. de ancho y 18m. de profundidad. El arco es resistente a terremotos y está diseñado para balancearse hasta 23cm. en cualquier dirección mientras está soportando vientos de hasta 240Km/h. La estructura pesa en total 38898tm., de las cuales 23570tm. son de hormigón, 1957tm. de acero estructural interior y 804tm. de paneles de acero inoxidable que recubren el exterior del arco. Esta cantidad de acero inoxidable es la mayor utilizada en un solo proyecto a lo largo de la historia.

Elementos matemáticos

El arco es una catenaria ponderada invertida cuyas bases son más anchas que la sección superior.

La forma geométrica de la estructura la estableció Hannskarl Bandel mediante ecuaciones que dio a Saarinen. Bruce Detmers y otros arquitectos expresaron la forma geométrica en los planos del anteproyecto con esta ecuación:

,

con las constantes:

donde fc = 630 pies (192 m) es la máxima altura del centroide, Qb = 1262,6651 pies cuadrados (117 m²) es la máxima área de la sección cruzada del arco en su base, Qt= 125,1406 pies cuadrados (12 m²) es la mínima área de la sección cruzada del arco en su altura máxima, y L = 299,2239 pies (91 m) es la semianchura del centroide en la base.

Esta función de coseno hiperbólico describe la forma de una catenaria. Una cadena que soporta solamente su propio peso forma una catenaria; de esta manera, la cadena está estrictamente en tensión. Un arco consistente en una catenaria invertida que soporta solamente su propio peso está estrictamente en compresión, sin ninguna fuerza de corte o cizalla. El Arco Gateway no es una catenaria común, sino una curva más general de la forma y=Acosh(Bx). Esto la convierte en una curva catenaria ponderada invertida: el arco es más grueso en sus dos bases que en su vértice. Saarinen eligió una catenaria ponderada frente a una curva catenaria normal porque parecía menos puntiaguda y menos empinada. En 1959, el arquitecto causó cierta confusión sobre la forma real del arco, cuando escribió: "Este arco no es una verdadera parábola, como se ha afirmado a menudo. En lugar de ello, es una curva catenaria —la curva que forma una cadena colgante—, una curva en la cual las fuerzas de empuje se mantienen continuamente en el centro de las bases del arco." William V. Thayer, un profesor de matemáticas en el Community College de San Luis, escribió más tarde al San Luis Post-Dispatch (el periódico más importante de la ciudad) para llamar la atención sobre el hecho de que la estructura era una catenaria ponderada.